JPS6221967Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば汚泥等の濃度を測定する光学式
濃度計に係り、特に光学系支持部材の伸縮によつ
て生ずる測定誤差を除去する光学式濃度計に関す
る。

この種の光学式濃度計は、光源からの光を被測
定液体に入射し、液体中の懸濁粒子を透過又は散
乱して得られた透過光又は散乱光の何れか一方又
は両方を受光器で受光することにより、汚泥濃度
を測定している。

而して、透過光を用いて汚泥濃度を測定するも
のでは、被測定液体に入射する入射光の強さを基
準とし、この入射光の光量と、透過光の受光器に
よる受光量との関係から汚泥濃度を測定してい
る。

従つて、上記測定手段は、入射光の強さを測定
基準としているので、光源からの入射光に変動が
生ずると、それがそのまま測定誤差となつて現わ
れる。また、受光器の感度変化も誤差の原因とな
る。

そこで、従来、測定誤差を補正する手段とし
て、透過光を受光する測定用受光器とは別に光源
の光を直接受光する光源監視用受光器を設け、こ
の監視用受光器で光源の強度の変動を捕え、測定
誤差要因を除去するようにしている。以下、かか
る濃度計の構成について第１図を参照して説明す
る。即ち、光源支持部材１に支持された光源２か
らの光を被測定液体３の充填されている透明筒体
４に照射し、被測定液体３を透過して透明筒体４
から出力された光を受光器支持部材５に支持され
た測定用受光器６で受光するようにしている。７
は懸濁粒子である。また、光源２の光を直接受光
する受光器支持部材８に支持された光源監視用受
光器９を散乱光等が入射しないようにしや光筒１
０に収納している。従つて、第１図の光学式濃度
計は光源２および受光器６，９をそれぞれ支持部
材１，５，８に支持したものである。

そして、特に光源監視用受光器９は、光源２の
時々刻々変動する光量や長期に亘る光源２の劣化
状態を検出し、図示しない制御回路により光源２
の光量が一定となるように制御している。従つ
て、例えば光源監視用受光器９に感度変化（周囲
温度変化、特性変化等）が生じても、その感度変
化を含めて光源２の光量を制御回路で補正するの
で、常に光源２の光量を一定に保つことができ
る。さらに、透過光測定用受光器６を光源監視用
受光器９と等しい特性のものを使用すれば、制御
回路によつて受光器６の感度変化をも補正したも
のとみなすことができる。

しかし、この測定手段において高精度の測定を
行なおうとする場合、受光器６，９の特性変化の
補正のみでなく、周囲温度の変化による測定誤差
をも除去する必要がある。この温度変化による測
定誤差の生ずる原因は、光源２の支持部材１、透
過光測定用受光器６の支持部材５および光源監視
用受光器９の支持部材８等の伸縮やそり等によ
り、光源２と受光器６，９との間の距離が微小に
変化するためである。

このことに関し、更に第２図ａ，ｂを用いて詳
細に説明する。例えばベース１０Ａに所定距離を
配して光源２を支持してなる支持部材１と受光器
６，９を支持してなる支持部材５，８を立設し、
光源２からの光を受光器６，９で受光できるよう
にしておく。今、ある温度Ｔ℃における光源２と
受光器６，９との間の距離をＬ、光源２の強度を
Ｉとすると、この時の受光器６，９の受光する受
光量（照度）はＫ・Ｉ／L₂となる。但し、Ｋは
定数である。

而して、第２図ａのように周囲温度がＴ℃であ
つて支持部材１，５等に伸縮がなければ上式によ
る受光量は全く変化しない。しかし、第２図ｂに
示すように、周囲温度の変化によつて支持部材
１，５，８やベース１０Ａ等が伸縮すると、その
影響によつてＬがL′に変化する。L′に変化すれ
ば、上式により受光器６，９の受ける受光量が大
幅に変化することになる。今、周囲温度の変化に
より、距離がＬ＝20mmで0.05％変化したとする
と、この時の受光量は、 Ｋ＝Ｉ／Ｌ_２＝Ｉ／（２０）^２＝Ｉ／４００ ……(1) Ｌが0.05％増加したとすれば、この時の受光量
は、 ＫＩ／（２０×１．０００５）^２＝ＫＩ／４００．４
……(2) である。そこで、(1)式および(2)式を比較すれば、 となる。つまり、周囲温度の変化により距離が
0.05％変化すると、受光量は0.1％も変化してし
まうことになり、これはそのまま濃度測定値の測
定誤差となる。

本考案は上記実情にかんがみてなされたもの
で、周囲温度の変化による誤差をなくして高精度
に濃度測定を行なう光学式濃度計を提供するもの
である。

以下、本考案の一実施例について第３図を参照
して説明する。この光学式濃度計にあつては、被
測定液体を流通する透明筒体１１を挾むように、
その筒体１１の一側部に所定口径の入射光路１２
を形成して光源１３を配置し、さらに筒体１１の
他側部であつて光路１２の同軸線上にそつて透過
光路１４を形成して透過光測定用受光器１５を配
置する。また、光源１３の直接光を受光すべく光
源１３から任意の方向に光路１６を形成し光路端
部に光源監視用受光器１７を配置する構成とす
る。

而して、本考案の光学式濃度計の特徴とすると
ころは、上記構成部材１１，１３，１５，１７等
を光の非透過性樹脂で形成した一体成型品の支持
ブロツク体１８で支持するようにする。この場
合、支持ブロツク体１８は、予め透明筒体１１を
挿通する測定用空洞や測定光を通す光路１２，１
４を得るための測定用空洞、光路１６を得るため
の光源監視用空洞を形成するとともに、光路１
２，１４，１６の他端側に光源１３や測定用受光
器１５、光源監視用受光器１７を収納して支持す
る収納部分を有するものである。

この光学式濃度計の濃度測定は従来の場合と同
じである。即ち、透明筒体１１内の被測定液体を
透過した光は光路１４を経て透過光測定用受光器
１５によつて受光され、こで電気信号に変換され
て被測定液体の濃度測定に供される。

一方、光源１３の光は光路１６を通つて光源監
視用受光器１７によつて直接受光され、ここで電
気信号に変換されて図示しない制御回路に送られ
る。この制御回路は光源強度を直接捕えることに
より、適切な補正信号を出して受光器１５の出力
信号を補正するものである。

而して、この光学式濃度計は、各構成部材１
３，１５，１７等を光の非透過性樹脂の支持ブロ
ツク材１８で支持し、かつ光源１３−受光器１５
間の距離L₁、光源１３−受光器１７間の距離L₂
をそれぞれ等しく設定しておけば、周囲温度が変
化しても距離L₁，L₂は同じ値だけ変動するの
で、受光器１５，１７の受光量（照度）＝Ｋ
光源の光度／距離の２乗も受光器１５，１７において同
じ様に 変動し、支持ブロツク体１８の伸縮の影響を打消
すようになる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はない。即ち、第３図は方形体の樹脂製支持ブロ
ツク体１８を用いたが、例えばＶ字状の樹脂棒体
をくり抜いて筒体とするとともに、この筒体端部
に光源１３および受光器１５，１７を取着する構
成としてもよい。この場合、Ｖ字状筒体の一方光
路側に透明筒体１１が介在される。従つて、かか
る構成にすれば、樹脂材料の節約を図れ、スペー
ス並び軽量化のものを実現できる。

その他、本考案はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できることは勿論である。

以上詳記したように本発明によれば、光の非透
過性材料の一体成形品である支持ブロツク内に被
測定液用筒体を挿通し、また測定用空洞および光
源監視用空洞を形成してこれらの空洞に光源−測
定用受光器間の光路長と光源−光源監視用受光器
間の光路長とがそれぞれ等しくなるように前記光
源および両受光器を配置したので、周囲温度の変
化によつて支持ブロツクが多少伸縮してもその影
響を打つ消すことができ、常に被測定液の濃度を
安定かつ高精度に測定でき、信頼性の高い光学式
濃度計を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式濃度計の概略構成図、第
２図ａ，ｂは温度変化による支持部材の伸縮のな
い場合とある場合を示す図、第３図は本考案に係
る光学式濃度計の一実施例を示す構成図である。 １１……透明筒体、１２……光路、１３……光
源、１４……光路、１５……透過光測定用受光
器、１６……光路、１７……光源監視用受光器、
１８……支持ブロツク体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光学的に被測定液の濃度を測定する光学式濃度
   計において、非透過性物質によつて構成されたブ
   ロツク体と、このブロツク体内に前記被測定液を
   通すために形成された被測定液用空洞に挿入して
   固定された被測定液が流通せられる透明筒体と、
   前記ブロツク体の内部において前記透明筒体を挾
   んで同軸線上に形成され、その一端側に光源が収
   納され、他端側に測定用受光器が収納された測定
   用空洞と、前記ブロツク体の内部において前記光
   源を監視する光路を得るために形成された光源監
   視用空洞と、この光源監視用空洞内で前記光源と
   は反対側に収納され、前記光源との光路長が該光
   源と前記測定用受光器との光路長と略等しくなる
   ように配置された光源監視用受光器とを備え、温
   度変化による前記光源および両受光器の支持系の
   伸縮によつて生じる濃度測定値の測定誤差を消去
   するようにしたことを特徴とする光学式濃度計。